基于组合IIS路径抽取的组合线性混成系统有界可达性分析优化
[Abstract]:Hybrid system is a kind of complex system with both discrete and continuous behavior. It is widely used in the modeling of control systems. According to its security requirements, it is an important means to ensure the security of the system to verify the reachability of the insecure state. However, there is still a certain distance between the scale of the problems that the current technology can deal with and the actual needs of the real life. Especially, it is very complicated to verify the combinatorial hybrid system because it involves the cooperation and synchronization among the components and explodes rapidly in the combinatorial state space. In order to control the complexity of the problem, a path-oriented reachability analysis method was proposed in the previous work to analyze the bounded reachability of composite linear hybrid systems. By enumerating and validating the potential paths in turn, this method can effectively increase the size of the problem that can be dealt with. When faced with complex systems, the above-mentioned path-oriented detection methods will greatly reduce the verification efficiency due to the sharp increase in the number of paths to be detected, which is also a manifestation of the state space explosion problem of model checking. In order to solve this problem, a state space reduction technique is proposed to accelerate the verification process. When a group of paths is determined to be infeasible, the reasons leading to its infeasibility are located, and a combined infeasible path fragment is obtained. Since a combinatorial path containing the same fragment must not be feasible, it is necessary to enumerate and verify the paths that do not contain the combinatorial infeasible path fragment in the subsequent path traversal, thus greatly reducing the number of paths that need to be checked. In addition, in order to avoid this kind of combinatorial path fragments effectively, we design a new traversal method of bounded graph structure based on SMT coding. The experimental results show that the optimization technique greatly improves the performance of the path-oriented bounded reachability analysis method, and the overall performance exceeds the most advanced tools of the same kind.
【作者单位】: 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室;江苏省软件新技术与产业化协同创新中心;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)(批准号:2014CB340703) 国家自然科学基金(批准号:61561146394,61572249,61321491)资助项目
【分类号】:TP301.1
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,本文编号:2447328
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